【正文】 25. 41 6 1 30. 88F F F F KN? ? ? ? ? ?總 在沖裁高強(qiáng)度材料或厚度大、周邊長的工件時，所需沖裁力如果超過現(xiàn)有壓力機(jī)噸位，就必須采取降低沖裁力。 影響卸料力、推件力和頂件力的因素有很多，主要有材料的機(jī)械性能、材料厚度、模具間隙、零件的形狀和尺寸以及潤滑條件等。 為了計算方便，也可以用下式估算沖裁力： bF Lt?? （ 32） 式中： b? 材料的抗拉強(qiáng)度 經(jīng)查機(jī)械設(shè)計手冊得 10 號鋼的抗拉強(qiáng)度 σ b=： F 落 = t bL? 335 KN? ? ? ? F 沖 ? ?12t3bbL d d t? ? ? ?? ? ? ? ? ?3 .1 4 1 .4 3 3 .1 4 1 .6 0 .8 3 3 5? ? ? ? ? ? ? ? + 20 .5 29 4. 88 1 25 .4 1F F F KN? ? ? ?落 沖 卸料力、推料力和頂件力的計算 沖模過程中，材料由于彈性變形和摩擦使帶孔部分的板料緊箍在凸模上，而沖落部分的板料緊卡在凹模洞口內(nèi)。變形區(qū)的實際變形情況比較復(fù)雜，因此，采用系數(shù) K 加以修正，一般可取 K =。 8 用平刃沖裁模沖裁時，其沖裁力的計算公式為 F kLt?? （ 31 ） F 沖裁力（ N） L 沖裁件的周長（ mm） t 板料的厚度 (mm) ? 材料的抗剪強(qiáng)度（ Nmm 2） K 系數(shù)。 表 搭邊 a 和 a1 的數(shù)值 材料厚度t\mm 圓件及圓角 r2t 矩形件邊長 L≤50mm 矩形邊長 L≥ 50mm或圓角 r≤ 2t 工件間a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a 以下 ~ ~ ~ 根據(jù)零件矩形形狀最長邊長為 ，厚度為 ,所以 a1=,沿邊a=。 目前搭邊值的大小是由經(jīng)驗確定的。搭邊值的大小通常與材料的機(jī)械性能、工件的形狀和尺寸、材料厚度以及送料和擋料方式等因素有關(guān)。 搭邊值要合理確定。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的零件。 搭邊的選取 排樣時工件之間以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。 無論是有廢料、少廢料或無廢料排樣，其排樣的型式均可分為直排、斜排、直對排、斜對排、混合排和多行排等。但采用少、無廢料排樣也存在一些缺點，如工件所能達(dá)到的質(zhì)量與精度都較差，同時模具壽命也較低。 采用少、無廢料排樣，對節(jié)省材料有重要意義。 （三）無廢料排樣：工件由條料順次切下，直接獲得零件，無任何搭邊。 （二）少廢料排樣：沿工件部分外形沖裁，局部有搭邊和余料。 根據(jù)材料的合理利用情況，條料的排樣方法可以分為三種： （一）有廢料排樣：沿工件全部外形沖裁，工件四周都留有搭邊。 2. 排樣設(shè)計及材料利用率計算 排樣方案的 確定 沖裁件在條料或板料上的布置方法叫排樣。和級進(jìn)模相比，沖裁件的內(nèi)孔和外緣具有較高的位置精度，條料的定位精度要求較低，沖模輪廓尺寸較小，復(fù)合模適合于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件，且零件的形位精度容易保證，條料的定位精度要求較低，生產(chǎn)效率較高。級進(jìn)模的條料的準(zhǔn)確定位的問題不好解決。級進(jìn)模容易實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動化。模具依靠壓力機(jī)導(dǎo)軌導(dǎo)向，模具的安裝調(diào)整麻煩，很難保證上、下部分對正，從而難以保證凸、凹模之間的間隙均勻，沖裁件精度差，模具壽命低，操作也不安全，需要兩套模具，生產(chǎn)率較低而且不適合大批量生產(chǎn)?？梢杂幸韵氯N方案： 方案一：先落料后沖孔，采用簡單模生產(chǎn)； 方案二：落料和沖孔連續(xù)加工，采用級進(jìn)模生產(chǎn)； 方案三：落料和沖孔復(fù)合加工，采用復(fù)合模生產(chǎn)。該零件沒有標(biāo)準(zhǔn)公差，則對于非圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn)《非配合尺寸的公差數(shù)值》 14IT 精度來處理，沖模則可按 11IT 精度制造。該零件的孔與孔間的最小尺寸為 ,孔與零件邊緣的最短距離為 4mm。所以該條件也滿足。由于 10 號鋼屬于軟鋼。用一般沖模沖圓孔時，對硬鋼，直徑 ? ；對軟鋼和黃銅， ? ；對鋁及鋅， ? 。此零件設(shè)有 的倒角。同時應(yīng)避免沖裁件上過長的懸臂與凹槽，它們的寬度要大于料厚的（ 到 2）倍，該零件外形上接近于矩形，沒有懸臂和凹槽，沖裁件的最小尺寸為 大于 。其韌性好，強(qiáng)度適中吻合加工的要求。因為一定的模具間隙，適應(yīng)于一定厚度的材料。表面狀態(tài)好的材料，加工時不易破裂，也不容易擦傷模具，制成的零件也有良好的表面狀態(tài)。在分離工序中，良好的塑性才能獲得理想的斷面質(zhì)量。 材料 特性分析 沖壓所用的材料，不僅要滿足工件的技術(shù)要求，同時也必須滿足沖壓工藝要求：（ 1）應(yīng)有良好的塑性。 3 1 沖裁工藝設(shè)計 1． 1 沖裁件的工藝分析 沖裁件的的工藝性是指沖裁件對沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁件在沖壓加工中的難易程度。希望對大學(xué)四年的知識能夠有一個總結(jié)，順利完成這次畢業(yè)設(shè)計。在加工分案的選擇上選用了正裝式復(fù)合模 進(jìn)行加工。 在本次畢業(yè)設(shè)計中利用計算機(jī)輔助設(shè)計（ CAD）繪制模具裝配圖以及主要零件圖，使得對 CAD 的應(yīng)用得到了鞏固和加深。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也有很多種，模具的種類繁多，但是用處廣泛的大約有以下幾種 :沖裁模、彎曲模、拉深模、冷壓模、硬質(zhì)合金沖模、塑料成型模等。我們利用模具加工各種的工件，以便滿足人們的需要，模具的發(fā)展給我們帶來了新的生活，新的時代 。 當(dāng)今社會的發(fā)展和進(jìn)步，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能生產(chǎn)加工出來。隨著現(xiàn)代化工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模具的應(yīng)用越來越廣泛，其適應(yīng)性也越來越強(qiáng)，模具的制造水平已成為工業(yè)國家制造工藝水平的標(biāo)志。 大型模具，重量在 10 噸以上的已很常見，有些模具重量達(dá)到 30噸。 2 又如手機(jī)中零件尺寸極其微小，對模具的要求很高。 電 子計算機(jī)、現(xiàn)代通信器材與設(shè)備、電器、儀器與儀表等工業(yè)產(chǎn)品的元器件或零、部件越來越趨于微型化、精密化，其零件結(jié)構(gòu)設(shè)計中的槽、縫、孔尺寸要求在 以下，所以批量生產(chǎn)用模具要求很高。 適用于多品種、少批量，或產(chǎn)品試制的模具有組合沖模、快速沖模、疊層沖?；虻腿埸c合金成形模具等。如汽車覆蓋件，須采用多副模具，進(jìn)行沖孔、拉深、翻邊、彎曲、切邊、修邊、整形等 多道工序，成形加工為合格零件；電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)內(nèi)桶是采用塑料注射模，經(jīng)一次注射成型為合格零件；發(fā)動機(jī)的曲軸，連桿是采用鍛造成形模具，經(jīng)滾鍛和模鍛成形加工為精密機(jī)械加工前的半成品配件。 現(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)中，由于模具的加工效率高，互換性好，節(jié)約原材料，所以得到了很廣泛的應(yīng)用。 為提高模具的質(zhì)量性能精度和生產(chǎn)效率，縮 短模具制造周期，模具多采用標(biāo)準(zhǔn)零件，所以模具屬于標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的產(chǎn)品。模具屬于精密機(jī)械產(chǎn)品，它主要由機(jī)械零件和機(jī)構(gòu)組成，如成形工作零件、導(dǎo)向零件、支承零件、定位零件及送料機(jī)構(gòu)、抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)等。 1 前 言 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的工藝設(shè)備，主要應(yīng)用于制造業(yè)。它是和沖壓、鍛造、鑄造成形機(jī)械，以及塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料制品成形加工用的成形機(jī)械相配套，作為成形工具來使用。 模具與相應(yīng)的成形設(shè)備（如沖床、塑料注射機(jī)、壓鑄機(jī)等）配套使用時，可直接改變金屬或非金屬材料的形狀、尺寸、相對位置和性能，使之成形為合格的制件。一副中小型沖?；蛩芰献⑸淠Ｖ校錁?biāo)準(zhǔn)零件可達(dá) 90%，其工時節(jié)約率可達(dá) 25%到 45%?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的零件，廣泛采用沖壓、鍛造成形、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法，和成形模具相配套，經(jīng)單工序或多道成形工序，使材料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件，或成為精加工前的半成品件。 高精度、高效率、長壽命的沖模，塑料注射成型模具，可成形加工幾十萬件，甚至幾千萬件產(chǎn)品零件，如一副硬質(zhì)合金模具，可沖壓硅鋼片零件上億件，這類模具稱為大批量生產(chǎn)用模具。在現(xiàn)代加工業(yè)中，具有重要的經(jīng)濟(jì)價值，這類模具稱為通用、經(jīng)濟(jì)模具。如高壓開關(guān)中的多觸點零件，寬度僅為 10mm，卻需沖孔，沖槽、彎曲、三層疊壓等多個工序，模具需設(shè)計為 70 工位的精密級進(jìn)沖模。這類微型沖件和塑件用的模具，已成為高技術(shù)模具或?qū)＠＞摺Ｈ绱笮推嚫采w件沖模、大型曲軸鍛模、大尺寸 電視機(jī)外殼用塑料注塑模等重量都在 10 噸以上。 另外，模具是進(jìn)行成形加工及少、無切屑加工的主要工裝，在大批、大量加工中，可使材料利用率達(dá) 90%或以上。因此，模具的發(fā)展與人們的生活越來越緊密。因此我選擇了模具的畢業(yè)設(shè)計來檢驗我在這方面的知識。其中以冷壓模和塑料膜的技術(shù)要求和復(fù)雜程度高。同時對所給的零件進(jìn)行分析，分析該零件的尺寸、形狀、厚度、加工規(guī)模等從而得出用一般精度的模具即可完成加工要求。同時對沖裁工藝、模具的整體結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹。 課題：正裝式復(fù)合模設(shè)計 零件簡圖：如圖所示 生產(chǎn)批量：大批量 材 料： 10 號鋼 厚 度 : 沖裁件的工藝是否合理，對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響，一般情況下對沖壓件工藝性影響最大的是幾何尺寸和精度要求。在成形工序中，塑性好的材料，其容許的變形程度大。（ 2）應(yīng)具有光潔平整且無缺陷損傷的表面狀態(tài)。（ 3）材料的厚度公差應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 本零件采用 10 號鋼， 10 號鋼屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其中含 C 量為 %~%，抗拉強(qiáng)度 b 335MPa? ? ，屈服強(qiáng)度 205s MPa? ? 。 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 （ 1）沖裁件的形狀應(yīng)盡量簡單，最好是規(guī)則的幾何形狀或由規(guī)則的幾何形狀所組成。 （ 2）一般情況下，沖裁件的外形和內(nèi)孔應(yīng)避免尖 角，采用 ? 的圓角。 （ 3）沖孔時，因受凸模強(qiáng)度限制，孔的尺寸不宜過小。沖方孔時，對硬 4 鋼，邊長 ? ；對軟鋼及黃銅， ? ；對鋁和鋅， ? 。而 ??。 （ 4）孔與孔之間的距離或孔與零件邊緣之間的距離 a，因受模具強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的限制，其值不能過小，一般應(yīng)取 a.2t(34mm),如使用級進(jìn)模，而且對零件精度要求不高時， a可適當(dāng)減小，但也不宜于小于板厚。 （ 5）沖裁件的精度一般可達(dá) IT10IT12,高精度可達(dá) IT8